第二节基因工程的应用.doc

第二节 基因工程的应用 【学习目标】 1、举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景 2、关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进了生产力的提高 3、关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性 4、举例说出对转基因生物安全性问题的不同观点和论据，形成对待转基因生物安全性问题的理性态度 5、说出生物武器的种类、生物武器对人类的危害 【课前预习】 基因工程的成果 转基因生物：是指利用 技术导入 培育出的、能够将新性状 遗传给后代的基因工程生物。运用基因工程改良动植物品种，最突出的优点是： 1、植物基因工程技术： 提高植物光合作用效率：通过基因工程改造光合作用中起关键作用的 酶，提高植物对CO2的固定效率 延长果实的储存期：通过基因工程可以获得能抑制 形成酶基因表达的植物新品种。 提高植物次生代谢产物的产率：如转基因拟南芥会产生大量的用于生产可降解塑料的物质，对消除 有重大意义。 提高植物的抗性：将苏云金杆菌 基因转入植物，使转基因植物具有杀虫能力。抗性还包括抗除草剂、抗旱、抗涝、抗盐等 2、动物基因工程技术 提高动物的抗病能力；提高产品产量；提高产品品质；生产药用蛋白 用转基因动物生产药物是指将要用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过 方法，导入哺乳动物的 中，使其生长成转基因动物，通过分泌乳汁来生产所需的药物，因而称为 。 3、基因工程药物 利用 生产药物，如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 4、基因诊断和基因治疗 基因诊断是采用 的方法（DNA分子杂交）来判断患者是否出现了基因异常携带或病原体。 基因治疗是指利用 置换或弥补缺陷基因，达到治疗疾病的目的。 4、转基因生物安全性问题 转基因生物在食物安全，生物安全以及环境安全等方面，我们要与充分考虑 如转基因植物的扩散对 有无影响；导入的目的基因是否会扩散漂移到其他物种而产生 等 5、生物武器的危害性 生物武器的特点： 、 、 【共同探究】 一、基因工程的应用 （一）、转基因植物——植物基因工程的成果 1、提高植物的抗性 将苏云金杆菌抗虫毒素蛋白基因转入植物，使转基因植物具有杀虫能力。抗性还包括抗除草剂、抗旱、抗涝、抗盐等 2、延长果实的储存期：通过基因工程可以获得能抑制乙烯形成酶基因表达的植物新品种，这种转基因植物既保持了原有的品质，又延长了储存期。 3、提高植物光合作用效率：通过基因工程改造光合作用中起关键作用的CO2固定酶，提高植物对CO2的固定效率；还能通过增强植物对光能的吸收与转化效率来提高光合作用效率，提高植物产量 4、提高植物次生代谢产物的产率：如转基因拟南芥会产生大量的用于生产可降解塑料的物质，对消除白色污染有重大意义。 【思考题1】抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒 B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．抗病毒转基因植物可以抗害虫 D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异 （二）、转基因动物——动物基因工程的成果 1、转基因动物生产药用蛋白 操作过程：获取目的基因（如血清蛋白基因）→制备重组DNA分子（在血清蛋白基因前加特异表达的启动子等调控组件，如乳腺蛋白基因的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵→早期胚胎→雌性动物子宫内→转基因动物。 成果：乳腺（房）生物反应器。 优点：产量高、质量好、成本低、易提取。 2、提高动物抗病能力 3、提高动物产品产量 4、改善动物产品品质：如有人会对乳糖过敏或消化不良，但在转基因牛乳腺细胞中有乳糖酶基因，生产的牛奶中无乳糖。 （三）、转基因微生物——生产基因工程药物 方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。 “工程菌”：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”，如含有人胰岛素基因的大肠杆菌菌株，含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株都是“工程菌” 利用基因工程生产的药品，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体疫苗、激素等 （四）、基因诊断